ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Способы образования ковалентной связи из "Общая химия Издание 18" Следовательно, за счет неспаренных электронов атом азота может участвовать в образовании трех ковалентных связей. Это и происходит, например, в молекулах N2 или МНз, в которых ковалентность азота равна 3. [c.124] Здесь возрастание числа неспаренных электронов возможно только путем перевода одного из электронов на следующий энергетический уровень, т. е. в состояние 3 . Однако такой переход сопряжен с очень большой затратой энергии, которая не покрывается энергией, выделяющейся при возникновении новых связей. Поэтому за счет неспаренных электронов атом кислорода может образовать не больше двух ковалентных связей, а атом фтора — только одну. Действительно, для этих элементов характерна постоянная ковалентность, равная двум для кислорода и единице — для фтора. [c.125] Поэтому, в отличие от атома фтора, атом хлора может участвовать в образовании не только одной, но также трех, пяти или семи ковалентных связей. Так, в хлористой кислоте НСЮг ковалентность хлора равна трем, в хлорноватой кислоте НСЮз — пяти, а в хлорной кислоте НСЮ4 — семи. Аналогично атом серы, также обладающий незанятым Зс/-подуровнем, может переходить в возбужденные состояния с четырьмя или шестью неспаренными электронами и участвовать, следовательно, в образовании не только двух, как у кислорода, но также четырех или шести ковалентных связей. Именно поэтому существуют соединения, в которых сера проявляет ковалентность, равную четырем (ЗОг, ЗСЦ) или шести (5Рб). [c.126] Опытом установлено, что четыре связи N — Н в ионе аммония во всех отношениях равноценны. Из этого следует, что связь, образованная донорно-акцепторным способом, не отличается по своим свойствам от ковалентной связи, создаваемой за счет неспаренных электронов взаимодействующих атомов . [c.127] Другим примером молекулы, в которой имеются связи, образованные донорно-акцепторным способом, может служить молекула закиси азота N2O. [c.127] Согласно этой формуле центральный атом азота соединен с соседними атомами пятью ковалентными связями, так что в его внешнем электронном слое находятся десять электронов (пять электронных пар). Но такой вывод противоречит электронной структуре атома азота, поскольку его наружный -слой содержит всего четыре орбитали (одну s- и три р-орбитали) и не может вместить более восьми электронов. Поэтому приведенную структурную формулу нельзя признать правильной. [c.127] Таким образом, в закиси азота ковалентность центрального атома азота равна четырем, а крайнего — двум. [c.128] Рассмотренные примеры показывают, что атомы обладают разнообразными возможностями для образования ковалентных связей. Последние могут создаваться и за счет неспаренных электронов невозбужденного атома, и за счет неспаренных электронов, появляющихся в результате возбуждения атома ( распаривания электронных пар), и, наконец, по донорно-акцепторному способу. Тем не менее, общее число ковалентных связей, которые способны образовать данный атом, ограничено. Оно, определяется общим числом валентных орбиталей, т. е. тех орбиталей, использование которых для образования ковалентных связей оказывается энергетически выгодным. Квантово-механический расчет показывает, что к подобным орбиталям принадлежат 5- и р-орбитали внешнего электронного слоя и с -орбитали предшествующего слоя в некоторых случаях, как мы видели на примерах атомов хлора и геры, в качестве валентных орбиталей могут использоваться и -орбитали внешнего слоя. [c.128] Атомы всех элементов второго периода имею1 во внешнем электронном слое четыре орбитали при отсутствии -орбиталей в предыдущем слое. Следовательно, на валентных орбиталях этих атомов может разместиться не более восьми электронов. Это означает, что максимальная ковалентность элементов второго периода равна четырем. [c.128] Атомы элементов третьего и последующих периодов могут использовать для образования ковалентных связей не только 5- и р-, но также и -орбитали. Известны соединения -элементов, в которых в образовании ковалентных связей участвуют - и р-орбитали внешнего электронного слоя и все пять -орбиталей предшествующего слоя в подобных случаях ковалентность соответствующего элемента достигает девяти. [c.128] Способность атомов участвовать в образовании ограниченного числа ковалентных связей получила название насыщаемости ковалентной связи. [c.128] Вернуться к основной статье